發(fā)布時間：2020-09-07 18:04

　　 惡性腫瘤已成為嚴(yán)重威脅人類健康的常見病和多發(fā)病之一,腫瘤的發(fā)生和發(fā)展涉及多重因素,導(dǎo)致其發(fā)病率和死亡率居高不下,因而亟待研發(fā)新一代抗腫瘤藥物,提升腫瘤治療效果、保障人們生命健康。組蛋白去乙�；�(Histone deacetylase,HDAC)是一種表觀遺傳學(xué)靶點,與多種靶點的信號通路存在協(xié)同效應(yīng),如p53-MDM2相互作用,溴結(jié)構(gòu)域蛋白(Bromodomain,BRD)等�；蛘{(diào)控、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)等細(xì)胞生理過程離不開蛋白-蛋白相互作用,目前已有多個蛋白-蛋白相互作用被證實為藥物靶標(biāo)。目前,已有多種HDAC抑制劑成功上市,在治療皮膚T細(xì)胞淋巴瘤等方面取得了很好的臨床效果,但對實體瘤療效不佳,限制了臨床實用,;此外,HDAC抑制劑與多種抗腫瘤靶標(biāo)的抑制劑聯(lián)用時具有協(xié)同抗腫瘤效應(yīng),但藥物聯(lián)用的策略往往存在劑量設(shè)置復(fù)雜、藥代動力學(xué)性質(zhì)不可控、藥物-藥物相互作用等缺陷。相比之下,單分子多靶點藥物具有藥效更強(qiáng)、藥代性質(zhì)更為合理、毒性低等優(yōu)勢。因而,基于HDAC設(shè)計多靶點分子可有效克服以上缺陷�；熀头暖熓悄[瘤治療的重要手段,但化療和放療選擇性很差,毒副作用大,臨床上急需開發(fā)新型的抗腫瘤治療手段,以獲得理想的治療效果。蛋白降解靶向嵌合體(Proteolysis targeting chimera,PROTAC)是當(dāng)前抗腫瘤藥物研究的新技術(shù),以其特有的優(yōu)勢成為當(dāng)前抗腫瘤研究領(lǐng)域的熱點�；诖�,本論文圍繞表觀遺傳類靶點HDAC和蛋白-蛋白相互作用相關(guān)靶點開展多靶點抗腫瘤分子及PROTAC的設(shè)計、合成和生物活性研究,內(nèi)容主要包括:一、p53-MDM2/HDAC雙靶點抑制劑的設(shè)計、合成與抗腫瘤活性研究。p53-MDM2和HDAC是抗腫瘤藥物研究的重要靶標(biāo)。本章基于p53-MDM2和HDAC的信號通路交叉及p53-MDM2抑制劑與HDAC抑制劑的協(xié)同抗腫瘤效應(yīng),采用藥效團(tuán)融合策略,設(shè)計合成了一類新型的p53-MDM2/HDAC雙靶點抑制劑。多數(shù)目標(biāo)化合物對兩個靶點表現(xiàn)出良好的抑制活性,對多種腫瘤株表現(xiàn)出優(yōu)秀的抗腫瘤活性。其中,化合物B15d對MDM2(Ki=110 nM)和HDAC6(IC50=17.5 nM)具有最為優(yōu)秀的平衡抑制活性,對A549腫瘤細(xì)胞顯示出較強(qiáng)的抑制活性。機(jī)制研究表明化合物B15d在細(xì)胞水平上能有效作用于兩個靶標(biāo),引起A549腫瘤細(xì)胞凋亡并阻滯于細(xì)胞G1期。體內(nèi)A549裸鼠移植瘤實驗結(jié)果表明,化合物B15d口服給藥劑量100 mg/kg抑瘤率為65.4%,優(yōu)于同劑量下陽性藥Nutlin-3(44%)和SAHA(57.3%),表現(xiàn)出多靶點抑制劑的藥效優(yōu)勢。化合物B15d具有明確的量效關(guān)系,當(dāng)給藥劑量提高至口服150 mg/kg時,抑瘤率達(dá)到74.5%,裸鼠體重?zé)o明顯變化。本研究為新型多靶點抗腫瘤藥物的開發(fā)提供了一種有前景的先導(dǎo)化合物,進(jìn)一步驗證了設(shè)計多靶點抗腫瘤藥物的可行性。二、BET/HDAC雙靶點抑制劑的設(shè)計、合成與抗腫瘤活性研究。HDAC和BET溴結(jié)構(gòu)域蛋白在調(diào)控組蛋白乙�；膬�(nèi)穩(wěn)態(tài)上起著關(guān)鍵作用。研究表明,抑制HDAC和BET溴結(jié)構(gòu)域蛋白可影響c-Myc等基因的轉(zhuǎn)錄,是用于治療胰腺癌的新策略�；贐ET抑制劑與HDAC抑制劑表現(xiàn)出的協(xié)同效應(yīng),本章采用藥效團(tuán)融合策略,設(shè)計合成了一類結(jié)構(gòu)新穎的BET/HDAC雙靶點抑制劑。分子水平活性測試結(jié)果表明,化合物C17a對BRD4(1/2)和HDAC1表現(xiàn)出優(yōu)秀的平衡抑制活性。亞型選擇性結(jié)果顯示,化合物D17a是一個廣譜的HDAC抑制劑,對BRD4(BD1)的選擇性最高(IC50=10.5 nM)。體外抗腫瘤活性結(jié)果顯示化合物C17a對人胰腺癌Capan-1細(xì)胞的抑制活性最佳(IC50=0.15 μM)。作用機(jī)制研究表明化合物C17a在細(xì)胞水平上能有效作用于兩個靶標(biāo),誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。在Capan-1裸鼠移植瘤模型中,化合物C17a(60.8%)在腹腔給藥15 mg/kg時抑瘤率高于陽性藥(+)-JQ1(42.6%)、SAHA(44.7%)和聯(lián)合給藥組(59.8%)。當(dāng)給藥劑量提高至20 mg/kg時,抑瘤率達(dá)到87.1%,裸鼠體重?zé)o明顯變化,具有低毒耐受性好的特點。本研究發(fā)現(xiàn)了一個高活性先導(dǎo)化合物,為開發(fā)用于胰腺癌的新型多靶點抗腫瘤藥物提供了研究基礎(chǔ)。三、基于MDM2同型PROTAC的設(shè)計、合成及生物活性評價�；赑ROTAC的藥物設(shè)計已成為抗腫瘤領(lǐng)域的研究熱點,該技術(shù)具有克服耐藥性、擴(kuò)大藥物靶向空間等優(yōu)勢。本章研究以MDM2為E3泛素連接酶,通過合理的藥物設(shè)計,合成了一類新型的MDM2同型PROTAC化合物。所有目標(biāo)化合物表現(xiàn)出中等以上的p53-MDM2結(jié)合抑制活性。其中,化合物D10b結(jié)合抑制活性最強(qiáng)(Ki=226 nM),對A549抑制活性最佳(IC50= 1.01 μM)。細(xì)胞凋亡實驗表明,化合物D10b能有效誘導(dǎo)A549細(xì)胞凋亡。作用機(jī)制研究進(jìn)一步證實化合物D10b在A549細(xì)胞內(nèi)以濃度依賴性方式降解MDM2蛋白,上調(diào)p53表達(dá)水平。本研究為設(shè)計基于MDM2同型PROTAC的藥物奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：R914;R96
【部分圖文】：

１．３．２多靶點藥物研究策略逡逑通常來說，多靶點藥物的研究分為兩個階段：多靶點先導(dǎo)物結(jié)構(gòu)的開發(fā)階段；多靶逡逑點先導(dǎo)物結(jié)構(gòu)的優(yōu)化階段（圖１．２）。逡逑獲得多靶點先導(dǎo)物的方式主要有三種：藥物設(shè)計和篩選，其中，篩選又分為基于靶逡逑點的高通量篩選和表型篩選。第一種方式是通過將已知的單靶點化合物（己有的上市藥逡逑或靶向明確的化合物）藥效團(tuán)進(jìn)行連接，組合成單一分子化合物，該分子具有各單靶點逡逑化合物的靶向活性，該方法也稱為藥效團(tuán)連接法。第二種方式是基于靶點進(jìn)行高通量篩逡逑選，主要為兩種形式：針對某個特定靶點進(jìn)行化合物庫的高通量篩選，對篩選出具有該逡逑靶點活性的化合物進(jìn)行新靶點的活性研究；對一個己經(jīng)明確靶點的化合物進(jìn)行新靶標(biāo)的逡逑篩選，以此獲得多靶點先導(dǎo)物結(jié)構(gòu)。第三種方式是基于表型篩選，所謂表型篩選通常是逡逑指在生物研究過程中，對篩選的底物（如多肽，小分子化合物）按預(yù)定的方式進(jìn)行刺激，逡逑通過細(xì)胞或生物體表型的改變進(jìn)行篩選，基于細(xì)胞或生物體表型篩選的方法可有效保證逡逑篩選的高效性

ＨＤＡＣ表達(dá)異常升高，抑制ＨＤＡＣ活性能有效誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞發(fā)生周期阻滯、凋亡＞７］。逡逑目前，經(jīng)ＦＤＡ批準(zhǔn)上市的ＨＤＡＣ抑制劑有４個，多個ＨＤＡＣ抑制劑正處于臨床研究階逡逑段［８］。研宄表明，ＨＤＡＣ抑制劑可分為三個部分（圖１．３）：邋１）鋅離子螯合基團(tuán)（Ｚｉｎｃ－ｂｉｎｄｉｎｇ逡逑ｇｒｏｕｐ，邋ＺＢＧ），該結(jié)構(gòu)與ＨＤＡＣ邋口袋底部的鋅離子結(jié)合；２）帽子基團(tuán)（ＣＡＰ），該結(jié)構(gòu)逡逑位于ＨＤＡＣ邋口袋表面，可與蛋白表面氨基酸殘基進(jìn)一步成鍵；３）連接ＺＢＧ和ＣＡＰ結(jié)逡逑構(gòu)的連接基團(tuán)（Ｌｉｎｋｅｒ）邋ＨＤＡＣ抑制劑具有廣譜抗腫瘤活性，與多種抗腫瘤藥物逡逑聯(lián)用時具有協(xié)同作用，基于其結(jié)構(gòu)特征，藥學(xué)研[側(cè)嗽輩捎梅腫尤諍系仁侄紊杓屏碩嘀皺義匣冢齲模粒枚喟械鬩種萍�。辶x縣賀義希皺危皺巍澹隋危皺危叔澹皺危皺危卞危皺危馘�，０櫸ｙ逦Ｊ邋＾Ｊ辶x希茫粒繡危蹋椋睿耄澹蟈危冢攏清危茫粒繡危蹋椋睿耄澹蟈危冢攏清義希櫻粒齲鈴危停櫻玻罰靛義希粒卞危粒插義賢跡保沖澹齲模粒靡種萍烈┬拍Ｊ劍郟梗蒎義希疲椋紓澹保沖澹裕瑁邋澹穡瑁幔睿睿幔悖錚穡瑁錚潁邋澹穡幔簦簦澹潁鑠澹錚駑澹齲模粒緬澹椋睿瑁椋猓椋簦錚潁簀義希保矗崩野彼峒っ福櫚鞍茲ヒ陰；桿械鬩種萍鈴義俠野彼峒っ傅鬧饕饔檬墻粒裕猩狹柞；頻降孜錚ǖ鞍字剩┑睦野彼岵謝�，辶x鮮蠱淞姿嶧�，磷藥F蟮牡鞍啄芄徊斡氳骺刂疃嘞赴砉�，瓤z赴至選⑾赴只�、辶x舷赴ず拖赴蟯

本文編號：2813661